Causes of Nutritional Loss in the Food Processing Process and Improvement Measures
MA Jianxian (Linjing Town Health Center, Zhenyuan County, Gansu Province, Zhenyuan 7445oo, China)
Abstract: This paper systematically analyzes the main causes of nutritional loss in the food processing process, including procesing technology,environmental conditions,characteristics ofraw materials,storage and packaging, and the capabilities of personnel. Corresponding improvement measures are proposed, such as optimizing the processing technology,standardizing the processing environment,scientifically selecting and matching raw materials, improving storage and packaging technologies,and strengthening personnel training.The aim is to provide a theoretical reference for reducing nutritional lossin food processing and enhancing the nutritional value of food.
Keywords: food processing; nutritional loss; processing technology; storage and packaging
近年來,食品加工行業(yè)發(fā)展迅猛,各類加工食品充斥市場(chǎng),極大地豐富了人們的飲食選擇。隨著生活水平的提高,人們對(duì)食品的營養(yǎng)健康愈發(fā)關(guān)注,追求在享受美味的同時(shí),最大限度地保留食物的營養(yǎng)成分。然而,現(xiàn)實(shí)中食品加工過程卻不可避免地伴隨著營養(yǎng)損失問題。從簡(jiǎn)單的烹飪到工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn),諸多因素如加工工藝、環(huán)境條件、原材料特性等,均會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分不同程度的流失。這不僅降低了食品的營養(yǎng)價(jià)值,還可能影響消費(fèi)者的健康。因此,深入探究食品加工過程中營養(yǎng)損失的原因,并提出有效的改進(jìn)措施,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1食品加工過程中營養(yǎng)損失的主要原因
及烘焙等過程中,熱敏性維生素如維生素C、B族維生素及抗氧化物質(zhì)易受高溫破壞,其分子結(jié)構(gòu)因熱能作用發(fā)生分解或變性。例如,長時(shí)間高溫處理可使蔬菜中的葉綠素降解,同時(shí)加速水溶性維生素的溶出。此外,機(jī)械加工手段如碾磨、去皮或切分等物理操作,可能直接剝離食材外層的膳食纖維與礦物質(zhì)。例如,谷物精加工后麩皮與胚芽的去除,導(dǎo)致鐵、鋅及B族維生素的大量損失[1-2]。部分化學(xué)加工工藝,如酸堿處理或漂白,可能改變蛋白質(zhì)構(gòu)象或破壞脂溶性維生素的穩(wěn)定性,進(jìn)一步加劇營養(yǎng)流失。值得注意的是,加工流程中的重復(fù)性操作如多次解凍或復(fù)熱也會(huì)持續(xù)破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),促使細(xì)胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)滲出或氧化。
1.1 加工工藝因素
食品加工工藝的選擇與執(zhí)行是導(dǎo)致營養(yǎng)成分流失的核心環(huán)節(jié)之一。熱加工技術(shù)如高溫滅菌、油炸
1.2 加工環(huán)境因素
加工環(huán)境中的光照、氧氣濃度及溫濕度條件對(duì)營養(yǎng)成分的穩(wěn)定性具有明顯影響。光照尤其是紫外線可誘導(dǎo)光敏性成分如核黃素、類胡蘿卜素等發(fā)生光氧化反應(yīng),導(dǎo)致其生物活性降低。開放式的加工設(shè)備或暴露的操作環(huán)境,氧氣與食品成分接觸會(huì)加速不飽和脂肪酸的氧化酸敗,同時(shí)促使維生素A、維生素E等脂溶性維生素的降解[3]。此外,加工車間溫濕度控制不當(dāng)可能引發(fā)酶促褐變或微生物活動(dòng)。例如,高溫高濕環(huán)境下,食材中的多酚氧化酶活性增強(qiáng),促使果蔬中的多酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為醌類化合物,造成顏色褐變與抗氧化能力下降[4]。而低溫環(huán)境下若未采取防潮措施,食材吸濕后可能加速水溶性維生素的溶出或微生物污染,間接導(dǎo)致營養(yǎng)損失。
1.3原材料自身因素
原材料的生物學(xué)特性與初始狀態(tài)是決定加工過程中營養(yǎng)保留程度的基礎(chǔ)因素。不同品種的食材因遺傳差異導(dǎo)致營養(yǎng)成分含量差異較大,如高淀粉品種的馬鈴薯在油炸過程中更易發(fā)生美拉德反應(yīng),造成蛋白質(zhì)與還原糖的結(jié)合性損失。原材料的成熟度直接影響其酶活性與細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),未完全成熟的果蔬中果膠酶活性較高,在加工初期即可能引發(fā)細(xì)胞壁分解,促使維生素C等水溶性成分提前滲出。此外,種植條件如土壤肥力、灌溉方式及采收時(shí)間差異,可能改變食材中礦物質(zhì)與維生素的積累水平。例如,缺硫土壤中生長的蔬菜含硫氨基酸含量較低,后續(xù)加工中更易因熱作用流失。
1.4儲(chǔ)存與包裝因素
食品在加工后的儲(chǔ)存與包裝環(huán)節(jié)中,環(huán)境條件與材料選擇對(duì)營養(yǎng)保留具有持續(xù)性影響。長期儲(chǔ)存過程中,水溶性維生素如維生素 ΔB1 、維生素C易受水分活度與溫度波動(dòng)影響,逐漸通過擴(kuò)散作用從食品基質(zhì)遷移至外界環(huán)境,尤其在高溫高濕條件下流失速率顯著加快。脂類成分在氧氣滲透性較高的包裝材料中易發(fā)生自動(dòng)氧化,產(chǎn)生自由基并破壞共存的脂溶性維生素。此外,光照透過包裝材料可引發(fā)光催化反應(yīng),如透明塑料包裝中的乳制品在光照下核黃素降解加速,同時(shí)產(chǎn)生不良風(fēng)味物質(zhì)。若包裝密封性不足,外界微生物污染可能導(dǎo)致食品腐敗,同時(shí)微生物代謝消耗蛋白質(zhì)與碳水化合物,并產(chǎn)生酶類物質(zhì),進(jìn)一步分解營養(yǎng)成分。
1.5 加工人員能力因素
加工人員的專業(yè)素養(yǎng)與操作規(guī)范性直接影響營養(yǎng)損失的嚴(yán)重程度。部分操作人員對(duì)溫度、壓力、時(shí)間等加工設(shè)備參數(shù)的控制缺乏精準(zhǔn)性,如過度延長殺菌時(shí)間或提高干燥溫度,導(dǎo)致熱敏性成分超量損失[5]。此外,對(duì)食材預(yù)處理階段的認(rèn)知不足可能引發(fā)不當(dāng)操作,如過度清洗或浸泡造成水溶性維生素溶出,或錯(cuò)誤使用漂白劑等化學(xué)添加劑破壞天然色素與抗氧化物質(zhì)。若加工流程設(shè)計(jì)不合理,未根據(jù)食材特性分階段處理,可能導(dǎo)致交叉污染或重復(fù)加熱,加劇營養(yǎng)損耗。此外,部分從業(yè)人員缺乏營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),未能意識(shí)到特定加工步驟對(duì)營養(yǎng)成分的潛在威脅,從而導(dǎo)致食品營養(yǎng)成分損失。
2減少食品加工過程中營養(yǎng)損失的改進(jìn)措施
2.1依據(jù)不同食品特性,科學(xué)優(yōu)化加工工藝
為減少加工工藝對(duì)食品營養(yǎng)的破壞,企業(yè)需要結(jié)合食材特性系統(tǒng)化改進(jìn)技術(shù)流程。 ① 根據(jù)食材的熱敏性、水溶性及氧化敏感性差異選擇適配工藝。例如,對(duì)維生素C含量高的果蔬類產(chǎn)品,可采用低溫短時(shí)熱燙替代傳統(tǒng)高溫蒸煮,通過精確控制水溫與處理時(shí)長,降低水溶性營養(yǎng)素的溶出率[。 ② 引入非熱加工技術(shù)如超高壓處理或脈沖電場(chǎng)技術(shù),在實(shí)現(xiàn)殺菌滅酶目標(biāo)的同時(shí),最大限度地保留熱敏性成分的生物活性。 ③ 針對(duì)機(jī)械加工環(huán)節(jié),需優(yōu)化設(shè)備參數(shù)以減少物理損傷。例如,采用鋒利的切割刀具與低轉(zhuǎn)速破碎裝置,延緩酶促褐變與氧化反應(yīng)的發(fā)生[7]。
2.2 明確各加工功能區(qū),嚴(yán)格規(guī)范加工環(huán)境
加工環(huán)境的科學(xué)規(guī)劃與管理是控制營養(yǎng)流失的重要前提。 ① 企業(yè)需依據(jù)加工流程的差異性進(jìn)行功能區(qū)劃設(shè)計(jì),如將原料預(yù)處理區(qū)、高溫加工區(qū)與冷卻包裝區(qū)嚴(yán)格分隔,通過獨(dú)立溫濕度調(diào)控系統(tǒng)避免交叉污染與營養(yǎng)損耗。 ② 在易氧化食材加工區(qū)域部署惰性氣體保護(hù)裝置,通過氮?dú)饣蚨趸贾脫Q空氣,抑制脂溶性維生素與多酚類物質(zhì)的氧化降解[8]。 ③ 強(qiáng)化加工設(shè)備的密閉性與材質(zhì)安全性,如采用食品級(jí)不銹鋼設(shè)備并定期檢測(cè)表面涂層完整性,防止金屬離子遷移引發(fā)催化反應(yīng)。針對(duì)光照敏感區(qū)域,可通過安裝濾光玻璃或采用避光幕簾阻斷紫外線,減少核黃素與葉酸等光敏成分的分解。 ④ 建立環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),通過傳感器實(shí)時(shí)采集溫濕度、氧氣濃度等數(shù)據(jù),聯(lián)動(dòng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化,為穩(wěn)定營養(yǎng)素含量提供全方位保障。
2.3挑選優(yōu)質(zhì)原材料,注重原材料合理搭配
原材料的品質(zhì)管理與科學(xué)配比是提升加工食品營養(yǎng)保留率的基礎(chǔ)。 ① 企業(yè)需制定嚴(yán)格的原料篩選標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)先選擇營養(yǎng)密度高、耐加工性強(qiáng)的品種,如高纖維低褐變傾向的小麥品種或富含類胡蘿卜素的特定果蔬品系。 ② 根據(jù)原料成熟度與生理狀態(tài)分級(jí)處理,如將成熟度較高的果蔬用于短時(shí)高溫加工工藝,而未成熟原料則適配低溫工藝以減少細(xì)胞破裂風(fēng)險(xiǎn)[9]。 ③ 通過原料復(fù)配實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)互補(bǔ)與協(xié)同保護(hù),如在谷物制品中添加豆類蛋白以平衡氨基酸組成,或在脂類食品中融入天然抗氧化成分如茶多酚,延緩加工中不飽和脂肪酸的氧化[10]。 ④ 優(yōu)化原料采收后的預(yù)處理流程,如采用快速預(yù)冷技術(shù)抑制呼吸作用,或通過蒸汽滅酶技術(shù)鈍化多酚氧化酶活性,從源頭降低后續(xù)加工中的營養(yǎng)損耗風(fēng)險(xiǎn)。
2.4優(yōu)化食品儲(chǔ)存條件,選用合適包裝材料
儲(chǔ)存與包裝環(huán)節(jié)的技術(shù)升級(jí)是維持加工食品營養(yǎng)穩(wěn)定的關(guān)鍵。 ① 企業(yè)需依據(jù)產(chǎn)品特性設(shè)計(jì)分級(jí)儲(chǔ)存方案,如對(duì)富含不飽和脂肪酸的食品實(shí)施低溫避光儲(chǔ)存,而對(duì)水分活度較高的粉狀制品則需控制環(huán)境濕度以防結(jié)塊與營養(yǎng)素遷移。 ② 研發(fā)高阻隔性包裝材料,如采用多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)阻隔氧氣與水蒸氣滲透,或嵌入吸氧劑與濕度調(diào)節(jié)劑等活性組分,構(gòu)建抑制氧化與霉變的微環(huán)境。 ③ 推廣氣調(diào)包裝技術(shù),通過調(diào)節(jié)包裝內(nèi)氮?dú)?、二氧化碳與氧氣的比例,抑制微生物生長并減緩維生素與色素的光化學(xué)降解[1]。④ 針對(duì)易碎或?qū)C(jī)械沖擊敏感的產(chǎn)品,需采用抗壓緩沖包裝設(shè)計(jì),避免物理損傷導(dǎo)致的細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞與營養(yǎng)滲出。 ⑤ 引入智能化倉儲(chǔ)管理系統(tǒng),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)庫存環(huán)境的溫濕度、氣體成分等指標(biāo),并自動(dòng)觸發(fā)調(diào)節(jié)機(jī)制,確保儲(chǔ)存條件始終適配不同產(chǎn)品的營養(yǎng)保護(hù)需求。
2.5定期開展專業(yè)培訓(xùn),提高加工人員綜合素質(zhì)
提升加工人員專業(yè)能力是落實(shí)營養(yǎng)保留措施的核心保障。 ① 企業(yè)需定期組織理論與實(shí)操相結(jié)合的技能培訓(xùn),重點(diǎn)強(qiáng)化從業(yè)人員對(duì)食材營養(yǎng)特性與加工敏感點(diǎn)的認(rèn)知,如解析不同溫度區(qū)間對(duì)蛋白質(zhì)變性與維生素保留的影響規(guī)律。 ② 通過模擬操作與案例分析,提升操作人員對(duì)關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)的調(diào)控能力。例如,指導(dǎo)其根據(jù)原料含水量動(dòng)態(tài)調(diào)整干燥時(shí)間,或依據(jù)產(chǎn)品形態(tài)優(yōu)化真空封裝壓力設(shè)定。 ③ 將營養(yǎng)學(xué)與食品化學(xué)知識(shí)納人培訓(xùn)體系,幫助員工深人理解氧化、水解等反應(yīng)機(jī)理,從而在操作中主動(dòng)規(guī)避可能加劇營養(yǎng)損失的行為。 ④ 構(gòu)建績效評(píng)估與激勵(lì)機(jī)制,將營養(yǎng)保留指標(biāo)納入崗位考核體系,并通過技術(shù)競(jìng)賽或創(chuàng)新提案制度激發(fā)員工優(yōu)化工藝的積極性,確保先進(jìn)技術(shù)與規(guī)范流程的精準(zhǔn)落地與持續(xù)迭代。
3結(jié)語
食品加工過程中的營養(yǎng)損失源于加工工藝、環(huán)境、原材料、儲(chǔ)存包裝及加工人員能力等多方面因素。熱加工的高溫、冷加工的溫度變化、不良的加工環(huán)境、原材料自身特性差異、不當(dāng)?shù)膬?chǔ)存包裝方式以及加工人員專業(yè)素養(yǎng)不足,均會(huì)導(dǎo)致營養(yǎng)成分的破壞與流失。而通過科學(xué)優(yōu)化加工工藝、規(guī)范加工環(huán)境、挑選優(yōu)質(zhì)原材料并合理搭配、優(yōu)化儲(chǔ)存包裝以及提升加工人員綜合素質(zhì)等措施,能夠有效減少營養(yǎng)損失。未來,應(yīng)持續(xù)深入研究不同食品在各加工環(huán)節(jié)的營養(yǎng)變化規(guī)律,開發(fā)更為先進(jìn)的加工技術(shù)與包裝材料,進(jìn)一步完善減少營養(yǎng)損失的策略,以推動(dòng)食品行業(yè)朝著營養(yǎng)健康方向高質(zhì)量發(fā)展。
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